水文学与生态环境合编.ppt

第十二章水文学与生态环境 第十二章 水文学与生态环境 12.1 生态环境的概念及其与水的联系 12.1.2 生态环境与水的联系 （2）人类过度掠夺水资源，使生态环境遭受严重破坏 （3）生态环境的恶化又会影响到人类的生存和发展 （4）对经济社会发展的宏观调控，是实现人类与生态环境和谐共存的途径 12.2 生态环境需水量计算 12.2 生态环境需水量计算 12.2.2 生态环境需水量计算方法综述 （2）物理栖息地计算法 （3）水力学法 12.2.2.2 植被生态环境需水量计算方法 12.2.2.3 湖泊、湿地生态环境需水量计算方法 （1）无植物水面区 （2）有植物沼泽区 （3）有植物旱地区 综上可得湖泊或湿地实际蒸散发量，作为湖泊或湿地生态环境需水量。如下式： 12.2.2.4 城市生态环境需水量计算方法 12.2.3 生态环境需水分类及计算的关键问题 12.2.4 基于水循环模拟的生态环境需水量计算新思路 ZHENGZHOU UNIVERSITY Zuo Qiting Zuo Qiting 生态环境的概念及其与水的联系 生态环境需水量计算 12.1 12.2 主要内容 12.1 生态环境的概念及其与水的联系 12.1.1 生态环境的概念 生态环境是以人类为主体，其他生命物体和非生命物质都被视为环境要素的环境，除包括自然因素外，还包括社会因素。 下面将从不同的角度来介绍水对生态环境的影响和作用。 （1）水是生态环境存在的基础 水是一切细胞和生命组织的主要成分，是构成自然界一切生命的重要物质基础。 无论自然界环境条件多么恶劣，只要有水的保证， 就可能有生态系统的存在和繁衍。 自十八世纪中叶的工业革命以来，随着科技和经济的飞速发展，人类征服自然、改造自然的意识在逐步增强，向自然界的索取亦越来越多，由此对自然界造成的破坏规模越来越大，程度也越来越深。包括水资源在内的其他资源都遭到了人们的过度开发和掠夺，人类对自然的破坏已超越了自然界自身的恢复能力，因此，地下水超采严重、土地荒漠化、水环境恶化这些专业词汇已成为人们耳闻目睹的常用词，生态环境问题也由局部地区扩展到了全球范围，由短期效应转变为影响子孙后代的长久危机。 人类在向自然索取的同时，反过来也受到了自然对人类的反作用。随着人类对生态环境的破坏越来越严重，一系列的负面效应已经回报到了人类自身。目前，我国的河流、湖泊和水库都遭到了不同程度的污染。在七大水系和内陆河流评价河段中，符合I、II类的仅占25%，III类的占27%，IV、V类的占48%；中小河流50%不符合渔业水质标准；全国一半以上的人口饮用污染超标水；巢湖、滇池、太湖、洪泽湖已发生了严重富营养化，水体变色发臭，引起湖泊生态系统的改变。由此可见，人类在自身发展的同时，必须要考虑自然资源和生态环境的承受能力。否则，过度的开发将会让人类尝到自己种下的恶果。 人类与生态环境和谐共存是当今社会发展的主流指导思想，也是可持续发展理论的重要体现，对经济社会的宏观调控则是实现这一目标的重要手段。就水资源而言，用“以供定需”替代“以需定供”，通过对水资源的合理分配，使得在保证生态环境需水的前提下，考虑经济社会需水；加强污水处理和水环境保护工作，严格控制污水排放总量，确保各类水体不超越水环境容量的范围；通过水资源规划为水资源保护确立目标和方向，同时通过水资源管理工作，将水资源保护落到实处。 12.2.1 生态环境需水的概念 广义的生态环境需水是指“特定区域、特定时段、特定条件下，生态环境达到某一水平时的总需求水分”。 狭义的生态环境需水是指“特定区域、特定时段、特定条件下，生态环境达到某一水平时的总需求水资源量”。 12.2.2.1 河流生态环境需水量计算方法 （1）标准流量设定法 是根据河流流量，把按照一定统计标准对应的流量值作为河流基本流量值。如，蒙大拿法（Montana法），是将多年平均径流量的百分比作为一定保护目标下的流量需求（丰华丽等，2003）；7Q10法，是将近10年最枯月平均流量或90％保证率最枯月平均流量作为河流基本流量设计值。 是根据河流特征、流量与物种栖息地之间的关系，建立定量化模拟模型，并据此确定河流基本流量值。如，河道内流量增加法（IFIM法），它是由一套分析工具和计算机模型组成，用来评价河道内流量的变化对渠道结构、水质、温度和所选物种适宜栖息地的影响；物理栖息地模拟模型法（PHABSIM法），是IFIM法的计算程序包，它是关于河道内物理变量（深度、流速、底质和盖度）变化、特殊物种栖息地及研究生物的生活阶段的一套计算机模型（丰华丽等，20